一种解决核心网与基站的用户面状态不一致的方法及装置与流程

1.本发明涉及移动通信技术领域，尤其涉及一种解决核心网与基站的用户面状态不一致的方法及装置。


背景技术：

2.通信系统中，用户面的主体网元是终端、基站和upf(user plane function,用户面功能)。现有情况下，控制面的smf(session management function，会话管理功能)与基站、终端之间用户面状态，是通过业务流程an release(接入网释放)和service request(服务请求)实现同步的(参照3gpp 23.502协议)。但是如果系统出现异常，导致smf与基站、终端之间用户面状态不一致，而smf无法获知用户面真正的状态。当某流程触发smf需要指示基站建立pdu(protocol data unit，协议数据单元)资源，若基站已经存在pdu资源，则pdu资源的建立会失败。


技术实现要素：

3.本发明实施例提供了一种解决核心网与基站的用户面状态不一致的方法及装置，旨在解决smf无法获取用户面实际的状态，核心网与基站的用户面状态不一致的问题。
4.为实现上述目的，本发明实施例提供了一种解决核心网与基站的用户面状态不一致的方法，所述方法包括：
5.核心网接收用户面在检测到用户面不能正常传输数据时发送的触发消息；
6.核心网在收到所述触发消息后，指示用户面的基站以先释放再建立的方式重建协议数据单元pdu资源，使核心网与基站的用户面状态同步。
7.优选地，所述触发消息是下行数据报告消息；
8.核心网接收用户面在检测到用户面不能正常传输数据时发送的触发消息包括：
9.核心网接收用户面的用户面功能upf在检测到用户面下行不能正常传输数据时生成并发送的下行数据报告消息。
10.优选地，所述触发消息是业务请求消息；
11.核心网接收用户面在检测到用户面不能正常传输数据时发送的触发消息包括：
12.核心网接收用户面的终端在检测到用户面上行不能正常传输数据时生成并发送的业务请求消息。
13.优选地，所述核心网在收到所述触发消息后，指示用户面的基站以先释放再建立的方式重建pdu资源，使核心网与基站的用户面状态同步包括：
14.核心网在收到所述触发消息后，向基站发送pdu资源释放消息，使基站释放已建立的pdu资源；
15.核心网在向基站发送所述pdu资源释放消息后，向基站发送建立pdu资源的请求消息，使基站根据所述请求消息建立pdu资源。
16.为实现上述目的，本发明实施例还提供了一种解决核心网与基站的用户面状态不
一致的方法，所述方法包括：
17.检测用户面是否能够正常传输数据；
18.当检测到用户面不能正常传输数据时，通过向核心网发送触发消息，触发核心网指示用户面的基站以先释放再建立的方式重建协议数据单元pdu资源，使核心网与基站的用户面状态同步。
19.优选地，所述检测用户面是否能够正常传输数据包括：
20.当用户面的用户面功能upf需要传输下行数据时，所述upf检测用户面下行是否能够正常传输数据；
21.当用户面的终端需要传输上行数据时，所述终端检测用户面上行是否能够正常传输数据。
22.优选地，所述触发消息是下行数据报告消息；
23.所述当检测到用户面不能正常传输数据时，通过向核心网发送触发消息，触发核心网指示用户面的基站以先释放再建立的方式重建pdu资源，使核心网与基站的用户面状态同步包括：
24.当upf检测到用户面下行不能正常传输数据时，生成下行数据报告消息，并将所述下行数据报告消息发送至核心网，以便核心网通过依次向用户面的基站发送pdu资源释放消息和建立pdu资源的请求消息重建pdu资源。
25.优选地，所述触发消息是业务请求消息；
26.所述当检测到用户面不能正常传输数据时，通过向核心网发送触发消息，触发核心网指示用户面的基站以先释放再建立的方式重建pdu资源，使核心网与基站的用户面状态同步包括：
27.当终端检测到用户面上行不能正常传输数据时，生成业务请求消息，并将所述业务请求消息发送至核心网，以便核心网通过依次向用户面的基站发送pdu资源释放消息和建立pdu资源的请求消息重建pdu资源。
28.为实现上述目的，本发明实施例还提供了一种解决核心网与基站的用户面状态不一致的装置，所述装置包括：
29.接收模块，用于在核心网接收用户面在检测到用户面不能正常传输数据时发送的触发消息；
30.控制模块，用于在核心网收到所述触发消息后，指示用户面的基站以先释放再建立的方式重建协议数据单元pdu资源，使核心网与基站的用户面状态同步。
31.为实现上述目的，本发明实施例还提供了一种解决核心网与基站的用户面状态不一致的装置，所述装置包括：
32.检测模块，用于检测用户面是否能够正常传输数据；
33.触发模块，用于当检测到用户面不能正常传输数据时，通过向核心网发送触发消息，触发核心网指示用户面的基站以先释放再建立的方式重建协议数据单元pdu资源，使核心网与基站的用户面状态同步。
34.本发明实施例在通信系统用户面状态不一致的情况下，核心网以先释放再建立的方式重建pdu资源，避免用户面的基站在已经存在pdu资源的情况下再次建立pdu资源，解决通信系统中用户面状态不一致的情况。
附图说明
35.图1是本发明实施例提供的解决核心网与基站的用户面状态不一致的方法的第一流程图；
36.图2是本发明实施例提供的解决核心网与基站的用户面状态不一致的方法的第二流程图；
37.图3是通信系统的结构框图；
38.图4是本发明应用于寻呼场景的交互流程图；
39.图5是本发明应用于业务请求流程的交互流程图；
40.图6是本发明实施例提供的解决核心网与基站的用户面状态不一致的装置的第一示意性结构框图；
41.图7是本发明实施例提供的解决核心网与基站的用户面状态不一致的装置的第二示意性结构框图。
具体实施方式
42.应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
43.在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本发明的说明，其本身没有特有的意义。因此，“模块”、“部件”或“单元”可以混合地使用。
44.图1是本发明实施例提供的解决核心网与基站的用户面状态不一致的方法的第一流程图，如图1所示，所述方法可以包括：
45.步骤s101：核心网接收用户面在检测到用户面不能正常传输数据时发送的触发消息。
46.所述触发消息可以是下行数据报告消息，具体地说，核心网接收upf在检测到用户面下行不能正常传输数据时生成并发送的下行数据报告消息。
47.所述触发消息也可以是业务请求消息，具体地说，核心网接收用户面的终端在检测到用户面上行不能正常传输数据时生成并发送的业务请求消息。
48.步骤s102：核心网在收到所述触发消息后，指示用户面的基站以先释放再建立的方式重建协议数据单元pdu资源，使核心网与基站的用户面状态同步。
49.具体地说，核心网在收到所述触发消息后，向基站发送pdu资源释放消息，使基站释放已建立的pdu资源，并在向基站发送所述pdu资源释放消息后，向基站发送建立pdu资源的请求消息，使基站根据所述请求消息建立pdu资源。
50.本实施例的上述步骤s101和步骤s102可以应用于核心网的网元smf。
51.本发明实施例在通信系统用户面状态不一致的情况下，核心网以先释放再建立的方式重建pdu资源，解决通信系统中用户面状态不一致的情况。
52.图2是本发明实施例提供的解决核心网与基站的用户面状态不一致的方法的第二流程图，如图2所示，所述方法可以包括：
53.步骤s201：检测用户面是否能够正常传输数据。
54.具体地说，当用户面的用户面功能upf需要传输下行数据时，所述upf检测用户面下行是否能够正常传输数据。当用户面的终端需要传输上行数据时，所述终端检测用户面
上行是否能够正常传输数据。
55.步骤s202：当检测到用户面不能正常传输数据时，通过向核心网发送触发消息，触发核心网指示用户面的基站以先释放再建立的方式重建协议数据单元pdu资源，使核心网与基站的用户面状态同步。
56.所述触发消息可以是下行数据报告消息，具体地说，当upf检测到用户面下行不能正常传输数据时，生成下行数据报告消息，并将所述下行数据报告消息发送至核心网，以便核心网通过依次向用户面的基站发送pdu资源释放消息和建立pdu资源的请求消息重建pdu资源。
57.所述触发消息也可以是业务请求消息，具体地说，当终端检测到用户面上行不能正常传输数据时，生成业务请求消息，并将所述业务请求消息发送至核心网，以便核心网通过依次向用户面的基站发送pdu资源释放消息和建立pdu资源的请求消息重建pdu资源。
58.从本实施例可知，本实施例的上述步骤s101和步骤s102可以应用于用户面的终端或upf。
59.本发明实施例在通信系统用户面状态不一致的情况下，用户面通过寻呼流程或业务请求流程触发核心网以先释放再建立的方式重建pdu资源，解决通信系统中用户面状态不一致的情况。
60.smf业务流程防止基站出现重复建立pdu资源包括以下场景：
61.场景1、upf触发的寻呼流程，smf先通过amf(access and mobility management function,接入和移动管理功能)提供的接口给基站发送pdu资源释放消息，再通过amf的接口给基站发建立pdu资源的请求。
62.在该场景中，upf有下行数据包需要传输时，检测到用户面下行异常(不通)，上报smf，smf采用先释放再建立的方式，建立pdu资源，具体过程如图2和图3所示，可以包括如下步骤：
63.步骤1，upf有下行数据包需要传输时，检测到用户面下行不通，上报smf；
64.步骤2，smf无法知道基站的pdu资源是否存在，先通过amf提供的n1n2消息传输请求(n1n2messagetransferrequest)接口给ran(或基站)发送pdu资源释放消息(pdu resource release)；
65.步骤3，amf无条件将pdu资源释放消息(pdu resource release)发送给ran(或基站)。
66.步骤4，smf不依赖是否收到ran的释放响应，都继续寻呼流程，再次通过amf提供的n1n2消息传输请求(n1n2messagetransferrequest)接口给ran(或基站)发送建立pdu资源(pdu resource setup)的请求。
67.步骤5，amf收到携带建立pdu资源(pdu resource setup)请求的n1n2消息传输请求n1n2messagetransferrequest消息后正常处理此寻呼流程，将建立pdu资源(pdu resource setup)请求发送给ran(或基站)。
68.场景2、终端触发的业务请求流程，smf先通过amf提供的接口给基站发送pdu资源释放消息，再通过给amf的响应向基站发送建立pdu资源的请求。需要amf能够先处理包含pdu资源释放消息的请求消息。
69.在该场景中，终端需要发送上行用户面数据时，检测到用户面不通，发起业务请求
流程，smf收到请求后采用先释放再建立的方式建立pdu资源，具体过程如图2和图4所示，可以包括如下步骤：
70.步骤1，终端发起业务请求(service request)，建立用户面通道(参照3gpp 23.502协议)；
71.步骤2，smf收到业务请求消息(pdu session update sm context request(activating))；
72.步骤3，smf无法知道基站的pdu资源是否存在，先通过amf提供的n1n2消息传输请求(n1n2messagetransferrequest)接口给ran(或基站)发送pdu资源释放消息(pdu resource release)；
73.步骤4，amf无条件将pdu资源释放消息(pdu resource release)发送给ran(或基站)。
74.步骤5，smf不依赖是否收到ran的释放响应，都继续业务请求流程，通过给amf的响应消息(pdu session update sm context response)给ran(或基站)发送建立pdu资源(pdu resource setup)的请求。
75.步骤6，amf收到携带建立pdu资源请求的响应消息后正常处理此业务请求流程。
76.本发明实施例在通信系统用户面状态不一致的情况下，核心网smf通过先释放pdu资源再建立pdu资源的方式，防止基站出现重复建立pdu资源，解决通信系统中用户面状态不一致的情况。
77.需要说明的是，本发明实施例实现在业务流程执行过程中修复通信系统中用户面状态不一致的情况，不依赖对基站、终端的行为约束，因而不影响业务的正常执行。
78.图6是本发明实施例提供的解决核心网与基站的用户面状态不一致的装置的第一示意性结构框图，如图6所示，该装置应用于核心网网元，例如应用于smf，所述装置可以包括接收模块和控制模块。
79.所述接收模块，用于在核心网接收用户面在检测到用户面不能正常传输数据时发送的触发消息。其中，所述触发消息可以是下行数据报告消息，所述接收模块接收upf在检测到用户面下行不能正常传输数据时生成并发送的下行数据报告消息。所述触发消息也可以是业务请求消息，所述接收模块接收用户面的终端在检测到用户面上行不能正常传输数据时生成并发送的业务请求消息。
80.所述控制模块，用于在核心网收到所述触发消息后，指示用户面的基站以先释放再建立的方式重建协议数据单元pdu资源，使核心网与基站的用户面状态同步。具体地说，所述控制模块核心网在收到所述触发消息后，向基站发送pdu资源释放消息，使基站释放已建立的pdu资源，并在向基站发送所述pdu资源释放消息后，向基站发送建立pdu资源的请求消息，使基站根据所述请求消息建立pdu资源。
81.本发明实施例提供的装置在通信系统用户面状态不一致的情况下，核心网以先释放再建立的方式重建pdu资源，解决通信系统中用户面状态不一致的情况。
82.图7是本发明实施例提供的解决核心网与基站的用户面状态不一致的装置的第二示意性结构框图，如图7所示，所述装置应用于用户面，例如应用于upf、终端等，所述装置可以包括检测模块和触发模块，其中：
83.所述检测模块，用于检测用户面是否能够正常传输数据。
84.所述触发模块，用于当检测到用户面不能正常传输数据时，通过向核心网发送触发消息，触发核心网指示用户面的基站以先释放再建立的方式重建协议数据单元pdu资源，使核心网与基站的用户面状态同步。
85.在一个实施例中，所述装置应用于upf，所述检测模块在upf需要传输下行数据时，检测用户面下行是否能够正常传输数据，在检测到用户面下行不能正常传输数据时，所述触发模块生成触发消息(即下行数据报告消息)，并将所述下行数据报告消息发送至核心网，以便核心网通过依次向用户面的基站发送pdu资源释放消息和建立pdu资源的请求消息重建pdu资源。
86.在另一实施例中，所述装置应用于终端，所述检测模块在终端需要传输上行数据时，检测用户面上行是否能够正常传输数据，在检测到用户面上行不能正常传输数据时，所述触发模块生成触发消息(即业务请求消息)，并将所述业务请求消息发送至核心网，以便核心网通过依次向用户面的基站发送pdu资源释放消息和建立pdu资源的请求消息重建pdu资源。
87.本发明实施例提供的装置在通信系统用户面状态不一致的情况下，用户面通过寻呼流程或业务请求流程触发核心网以先释放再建立的方式重建pdu资源，解决通信系统中用户面状态不一致的情况。
88.本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统、设备中的功能模块/单元可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。
89.在硬件实施方式中，在以上描述中提及的功能模块/单元之间的划分不一定对应于物理组件的划分；例如，一个物理组件可以具有多个功能，或者一个功能或步骤可以由若干物理组件合作执行。某些物理组件或所有物理组件可以被实施为由处理器，如中央处理器、数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上，计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于ram、rom、eeprom、闪存或其他存储器技术、cd-rom、数字多功能盘(dvd)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。
90.以上参照附图说明了本发明的优选实施例，并非因此局限本发明的权利范围。本领域技术人员不脱离本发明的范围和实质内所作的任何修改、等同替换和改进，均应在本发明的权利范围之内。